Индикатор уровня на ИЛТ4-30М
Данный индикатор уровня создан под индикаторную колбу ИЛТ4-30М (осталась с какой-то разборки). Было просмотрено достаточно много фабричных индикаторов, но все они имели ряд важных (для меня) недостатков:
- использование специализированной МС непосредственно для управления колбой (достать возможно, но доступность только снижается);
- необходимость нескольких питающих напряжений, одно из которых (накал) должно быть гальванически развязано от остальных;
- достаточно большие габариты (в т.ч. перпендикулярное расположение платы и колбы).
Также на просторах интернета был обнаружен подобный (моей идее) проект, но с использованием микроконтроллера и большого количества оптопар.
Колба имеет следующий вид (на фото она уже установлена на плату):
Описание устройства будет проводиться по узлам от входа к «выходу».
1. Входной усилитель-детектор. Данный узел почти что скопирован с древнего индикатора, только К157УД2 заменена на LM358 (IC1) и изменено напряжение питания. Интегральный стабилизатор 78L05 (IC3) обеспечивает питание ОУ и другие узлы схемы (об этом далее). За счет регулируемого стабилитрона TL431 (IC2) получается «искусственная земля» для ОУ.
Номиналы деталей R1-R8, C1-C4 определяют «характер» усилителя-детектора (четные номера относятся к левому (L) каналу и в схеме не отображены, но подразумеваются). Изменяя их можно повлиять на чувствительность индикатора и «ход» шкалы.
2. Генератор и селектор. Этот узел нужен как для обеспечения динамической индикации (переключение каналов), так и для управления накалом (создание переменного напряжения). Изначально была идея собрать генератор на базе двух мультивибраторов, но ненадежность запуска свела эту мысль на нет. Как раз кстати оказались генераторы на логике, тем более,что на базе одной МС (IC4 HEF4011) можно не только сделать пару генераторов, но и обеспечить их дифференциальными выходами, что необходимо для управления селектором HC4066 (IC5).
Цепочки R11C8 и R12C9 определяют рабочие частоты генераторов, которые достаточно стабильны, за счет питания от стабилизатора (правда, нестабильность данных частот почти не повлияет на работу устройства в целом). Резистор R13 служит минимальной нагрузкой для усилителя-детектора, а конденсаторы C10 и C11 — фильтры по питанию (расположены возле каждой микросхемы). h1 и h2 — выходы для управления ключами накала (4 узел), а s — линия для переключения сеток колбы.
3. Компаратор. Этот узел обеспечивает работу шкалы индикатора ИЛТ4-30М и переключение сеток. Он построен на базе 4 4-канальных компараторов LM339 (IC7-IC10). Три «пустых» области в точности повторяют первую, поэтому подробности опущены.
Шаг шкалы определяет делитель компаратора R50-R64 (шкалу можно увидеть на проекте платы) и при необходимости его можно изменить под собственные потребности. Для колбы необходимо 14 компараторов, поэтому было решено оставшиеся два использовать для управления сетками, что позволило тянуть от генератора только одну линию. Стабилитрон IC6 обеспечивает смещение «нуля» шкалы (второй использован только из-за монтажа — что бы не тянуть проводник почти через всю плату). Резистор R66 обеспечивает свечение «служебных» надписей (шкала, «левый» и «правый») и, если они не нужны, их можно отключить удалением последнего (но тогда стоит «переключить» 3 вывод колбы на «землю).
4. Ключи накала. Данный узел — исполнительный, он обеспечивает переключение полярности на нити накала колбы и некоторое смещение (определяется значением номинала резисторов R26-R33 и R42-R49).
Дублирование силовых цепей сделано для распределения мощности и уменьшения нагрева (во всем проекте умышленно использовано только 2 различных транзистора, а использование в качестве силовых более мощных транзисторов позволит уменьшить количество деталей узла, но потребует доработку платы).
Плата в проекте представлена на следующем изображении, а в собранном виде далее.
Итоги:
- проект планировался под питание 12 В, но сохраняет работоспособность вплоть до 7 В (с потерей яркости!);
- возможно питание и более 12 В, но для этого следует увеличить номинал 30-омных резисторов в ключах накала (без увеличения можно испортить колбу индикатора).
Интересные факты:
- индикатор по характеру работы очень похож на советский, что и было целью;
- подписи входов добавлены в проект платы уже после испытания собранного устройства (анализ соответствия каналу не проводился);
- устройство было разработано и реализовано без создания полной электрической принципиальной схемы;
- данная статья написана спустя почти год после изготовления, т.к. отсутствовала схема.
Источник
БОМБЕЗНЫЙ индикатор уровня аудиосигнала, для стеро усилителя!
Всем доброго — сегодня расскажу о новой самоделке.
Вакуумно-люминесцентный индикатор уровня для усилителя.
Устройство построено на базе люминесцентной «трубки» производства японской фирмы «FUTABA». В 80х этот индикатор применялся в кассетной деке фирмы «Technics». Я же приобрел эту «стекляшку» на интернет аукционе, вещица новенькая, не паянная. Оригинальной схемы найти так и не смог, искал долго, перелопатил весь рунет, — можно купить схему деки целиком, но меня задушила жаба, за 1,3мБ отвалить 10$ мне как-то жаль.
Схема разработана ранее для «Маяковского» ВЛИ, — для данной трубки старую схему немного доработал, добавив еще одну МС LM324.
Индикатор работает на принципе динамической индикации.
Входной сигнал от источника поступает на два предусилителя на элементах DD1-1, DD1-2. Усиленный с логарифмической зависимостью сигнал поступает на селектор стереоканалов собранный на элементах DD6-3,DD6-4. Логарифмическую зависимость усиления обеспечивают диоды в цепях обратной связи ОУ предусилителя. С селектора усиленный, выпрямленный и «сглаженный» сигнал, поступает на цепочку компараторов, которые собственно и включают сегменты индикатора.
Селектор управляется напряжением от генератора прямоугольных импульсов, собран генератор на элементах DD1-3, DD1-4. Верхний по схеме ОУ работает в качестве генератора импульсов, а нижний по схеме — в качестве инвертирующего усилителя, с выходов этих ОУ получаем прямоугольные импульсы противоположной полярности. Эти импульсы питают сетки ВЛИ и управляют селектором.
В то время когда на выходе DD1-3 сформировано постоянное положительное напряжение, сетка «открывает» канал внутри ВЛИ, а «открывшийся» транзистор Т1 вводит ОУ DD6-3 в рабочий режим. Индикатор отображает уровень сигнала одного из стереоканалов. Второй канал не отображается по тому, что в это же время на выходе DD1-4 сформировано отрицательное, «запирающее» напряжение. Вторая сетка под отрицательным потенциалом и Т2 полностью закрыт, цепь ОС операционного усилителя DD6-4 разорвана и он, ОУ, полностью «выключен». При смене полярности напряжения на выходе DD1-3, происходит смена отображаемого стереоканала. Т1 закрывается, нижняя сетка ВЛИ запирается отрицательным напряжением, а Т2 наоборот открывается вводя ОУ в рабочий режим. Вместе с этим на верхней сетке ВЛИ появляется постоянное «отпирающее» напряжение.
Частота переключения каналов лежит в пределах 200Гц, что полностью исключает эффект «мерцания».
Собрано устройство на одностороннем стеклотекстолите, все детали располагаются с одной стороны.
Источник
Красивый индикатор уровня для самодельного усилителя.
Попала мне в руки вот такая плата с запасным ВЛИ (вакуумно люминесцентный индикатор).
Подключив питание и подав сигнал от аудиовыхода ПК, устройство заработало.
Работать то оно работало, однако, — меня не покидало чувство, что, что-то идет не так. А шло «оно» по задумке разработчиков » и так сойдет »
Дело в том, что прибор ИЛТ2-22 имеет десять сегментов отображения уровня, а вот микросхема обеспечивающая засветку этих сегментов К161ПП1А имеет на борту всего семь выводов компараторов, — разработчики решили, что обывателю из СССР много не надо и некоторые сегменты ВЛИ соединили параллельно!! В результате такой «оптимизации» одновременно зажигаются второй и третий сегмент, далее при увеличении уровня постепенно зажигаются последующие сегменты до седьмого, и одновременно 8-9-10. Выглядело это весьма коряво.
Данную поделку Советского наследия решил пока оставит без изменений и обратить свой взор на запасной прибор, он кстати был в заводской упаковке — запаянный пакетик из «пупырки» оказывается и у нас еще в ХХ веке делали «пупырку» и была она с квадратными «пузырьками» и из толстенного полиэтилена!!
Изучив устройство прибора выяснил, что для стерео индикатора собрать два одинаковых контроллера и подключить их к «своим» линейкам сегментов ни как не выйдет.
Дело в том, что этот прибор как и многие другие сходного назначения рассчитаны на динамическую индикацию!!
Понятным языком это значит, что сегменты индикации уровня соединены параллельно, то есть каждый сегмент одной линейки — допустим верхней, соединен со своим соседом из нижней и оба они имеют одну ножку подвода напряжения. Как быть?
Вот тут и пришло время рассказать о «динамике» индикации. Для того, чтобы сегмент засветился на него нужно подать положительное напряжение относительно катода, а так же нужно подвести напряжение на сетку, для отпирания канала и пропускания электронов от катода к аноду, анод в данном индикаторе и есть сам сегмент.
Для разделения по каналам в приборе две сетки, одна общая для всех сегментов верхней линейки и вторая, общая для всех сегментов нижней линейки.
Для обеспечения стерео режима нужно обеспечить поочередное питание сеток и напряжение на каждую из них должно подводиться только тогда когда на драйвер подводится сигнал именно того стерео канала который соответствует «своей» линейке. Разделением стерео сигнала занимается селектор построенный на сдвоенном операционном усилителе и транзисторах Т10-Т11.
Управляет переключением каналов и питанием сеток мультивибратор собранный на Т8 — Т9. В тот момент когда Т8 открыт — напряжение источника с его коллектора поступает на сетку левого канала и на базу «запирающего» транзистора правого канала селектора Т10.
В это время, все сегменты правой линейки не могут засветится по причине того, что сетка этой линейки обесточена и канал катод/анод закрыт, а вот работе сегментов левой линейки ни что не мешает. В то же время сигнал от правого стерео канал к драйверу на специализированной микросхеме LM3916 пройти не может из-за того, что Т10 селектора полностью открыт напряжением поступающим от коллектора Т8 через гасящий резистор R27 и своим переходом полностью шунтирует выход правого канала предусилителя селектора. В результате к драйверу подводится сигнал только того стерео канала сетка которого в приборе запитана отпирающим напряжением.
После того как мультивибратор переключается картина повторяется с точность до наоборот, — напряжение подводится к сетке правого канала и полностью блокируется сигнал левого канала в селекторе, в результате мы видим на дисплее независимую работу двух линеек управляя при этом их сегментами всего одним драйвером — так работает динамическая индикация.
Теперь о дополнительных драйверах Inv1 — Inv10:
Дело в том, что драйвер индикатора LM3916 выводит на выводы компараторов отрицательное напряжения, то есть — открывшийся компаратор внутри микроба притягивает ножку своего вывода к общему, минусовому проводу, для построения индикатора на светодиодах это не принципиально, ибо будь иначе не составило бы труда просто подсоединить светодиоды в другой полярности, а вот с ВЛИ так не получится, на аноды, они же сегменты нужно подводить положительное напряжение, — вот этим и занимаются инверторы на транзисторах.
При подведении отрицательного напряжения от выходов микросхемы к базам этих транзисторов — последние отпираются и «подтягивают» аноды ВЛИ к плюсу питания.
Плату разводил в Лайоуте, поскольку требовалась компактность пришлось некоторые проводники вывести на сторону деталей проводками, для не конвейерной конструкции вполне приемлемо и место экономится ощутимо.
Плата получилась меньше заводской более чем в два раза, разумеется тут играет не малую роль еще и то, что на заводской плате присутствует огромная микросхема для работы счётчика расхода ленты.
Ниже видео сравнения работы двух вариантов, — слева промышленный образец, справа самодельный, динамика явно у заводской платы хромает на обе ноги.
В ролике заметно мерцание самодельного индикатора, чуть позже частоту переключения немного увеличил и мерцание исчезло, хотя его и было видно только на камеру, вживую все ровненько.
Для питания индикатора нужен источник с двумя напряжениями, 15В для питания электроники и 4В переменного напряжения для питания катода трубки.
Файлы проекта.
Источник
Индикатор уровня сигнала (стерео) из ВЛИ Маяка 233
Когда-то очень давно, был у меня Маяк 233, достался он мне с поломанным индикатором уровня записи.
Сам магнитофон служил пять лет и его заменил подешевевший к этому времени DVD плеер.
Сам магнитофон пошел на запчасти, индикатор куда-то завалился в сарае и пропал из вида на более чем 15 лет.
Копаясь в хламе в поисках деталей для очередной самоделки, — случайно наткнулся на этот шедевр инженерной мысли (ни разу не сарказм).
Плата переломана вдоль, а вот по виду геттера стало ясно, что баллон индикатора цел.
Ножка питания накала обломана по самое стекло, надфилем зачистил, подпаял проводок и подал напряжение 3В, в полной темноте разглядел едва заметное свечение нитей катода.
Так этот баллон пролежал в коробочке года два.
Собрав усилитель задался целью оснастить его индикатором уровня.
Первым в голову пришли светодиоды с контроллером LM391Х.
Спаял индикатор , — не понравилось. И тут я вспомнил о трубочке от Маяка!
Начал экспериментировать. Сначала на макетке попробовал прикрутить к нему LM3915 инвертировав её выходы транзисторами.
Опыт подтвердил исправность трубки.
На данном этапе в виду того, что у «LMки» всего десять уровней, а у индикатора 14 — этот проект был отложен.
Для набивания шишек и закрепления получаемых знаний из сети был собран более простой индикатор , тоже на вакуумном приборе но с десятью уровнями, как раз для имеющихся ЛМок.
Индикатор получился весьма занятным, работал лучше заводского на такой-же трубке.
Следующим был индикатор на ИЛТ4-30, гибрид — первые 10 сегментов зажигала LM3915, а оставшиеся четыре подтягивали четыре компаратора на счетверенном операционном усилителе.
Об этом индикаторе в другой серии.
Набравшись опыта решил вернуться к «Маяковской» трубке.
Схему изобретал три дня.
Входной стереосигнал усиливается с логарифмической зависимостью из за диодов в цепи обратной связи операционными усилителями DD1 и далее поступает на селектор выполненный на ОУ DD5, цепь обратной связи этих ОУ «разорвана» переходами транзисторов Т1 — Т2, в тот момент когда на базу одного из транзисторов поступает напряжение от мультивибратора — транзистор открывается и ОУ входит в режим усиления напряжения, второй ОУ в это время полностью «заперт» из за отсутствия ОС разорванной закрытым транзистором.
Таким образом реализуется поочередное прохождение сигналов обоих стереоканалов к одной и той-же линейке компараторов уровня.
Мультивибратор кроме управления коммутацией селектора так-же питает сетки ВЛИ. Когда на выходе верхнего по схеме ОУ, появляется напряжение источника +20В оно поступает на левую по схеме сетку и открывает канал для всей левой линейки сегментов индикатора, правая же сетка «подтягивается» к минус 10В отрицательного источника выходом нижнего по схеме ОУ, чем полностью «запирает» прохождение электронов от катода к анодам правой линейки сегментов.
Для того, что бы мультивибратор при «перекошенном» питании (+20/-10В) выдавал импульсы одинаковой длительности в цепь обратной связи DD1-3 введена цепочка встречных стабилитронов.
Нижний по схеме ОУ мультивибратора работает в режиме инвертирующего усилителя.
Таким образом — в то время когда к цепочке компараторов подводится сигнал левого стереоканала питание подается на сетку левой линейки сегментов индикатора, а правая сетка притягиваясь к «земле» полностью блокирует засветку правой линейки сегментов индикатора и наоборот в момент когда мультивибратор переключается.
Частоту переключения ввиду «медленности» ОУ LM324 выбрал в районе 250Гц.
Устройство собрано на печатной плате, монтаж односторонний.
Источник
